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» 2012年12月10日 00時00分 UPDATE

これだけは知っておきたいアナログ用語:FOD(異物検出機能)

[PR/EDN Japan]
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FOD

 FODとは、ワイヤレス充電(ワイヤレス給電)技術で用いられる異物検出機能のこと。「Foreign Object Detection」の頭文字をとって作られた言葉である。

 ワイヤレス充電では、2個のコイルを対向させて配置する。そして一方のコイルに電流を流すと磁界が発生し、これがもう一方のコイルと結合することで、そのコイルにも電流が流れるという原理を使う。いわゆる電磁誘導の原理を利用するわけだ。送電用のコイルを充電器(クレードル)に、受電用のコイルを携帯型電子機器に組み込んでおけば、ワイヤレスで充電できるようになる。

 ここで問題になるのは、送電用コイルと受電用コイルの間に、金属の物体が入ってしまった場合である。このままの状態でワイヤレス充電を実行すると、金属物体に渦(うず)電流が流れ、その結果大きな電力損失が発生してしまう。金属物体が異常発熱し、とても危険なうえに、狙った通りの充電が実行できなくなる。

 そこで、送電用コイルと受電用コイルの間に金属物体が入っていることを検出するFOD機能が必要になるわけだ。ワイヤレス充電の国際標準規格「Qi(チー)」の策定に取り組む「WPC(Wireless Power Consortium)」では、WPC1.1(System Description Wireless Power Transfer Volume I: Low Power Part 1: Interface Definition Version 1.1)仕様でFOD機能を取り込んだ。

 現時点(2012年12月)では、ワイヤレス充電に向けたトランスミッタ/レシーバICは、FOD機能を取り込んでいないWPC1.0仕様に準拠した製品が多い。しかし、今後はWPC1.1仕様に準拠した製品が増えていくのは間違いない。ワイヤレス充電において、FODは「必須機能」になるだろう。

WPC1.1にいち早く対応

 すでに、WPC1.1に対応したワイヤレス充電向けトランスミッタ/レシーバICの製品化が始まっている。テキサス・インスツルメンツ(TI)のトランスミッタIC「bq500410A」とレシーバIC「bq51050B/bq51051B」である。同社によると、「WPC1.1に対応した製品の実用化は業界初」という。この製品には、当然のことだがFOD機能が実装されている。渦電流による電力損失がある一定量以上になると、出力を停止させるという仕組みである。

 このほか、これらのICの特長としては、3個の送電コイルを用いる方式に対応した点が挙げられる。WPCにおいて「Power Transmitter design A6」の名称で仕様化されている方式である。この方式の充電可能な領域は70mm×20mmと大きい。同社従来品では、1個の送電コイルを用いる方式を採用しており、充電可能な領域は18mm×18mmだった。これに比べると、充電可能な領域を約4倍に広げたことになる。

mm121210_ti_analog_fod.jpg 図1 WPC1.1に対応した業界初のワイヤレス充電向けレシーバIC「bq51050B」
FOD機能が実装されている。

テキサス・インスツルメンツの電源IC製品ラインナップ


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提供:日本テキサス・インスツルメンツ株式会社
アイティメディア営業企画/制作:EDN Japan 編集部/掲載内容有効期限:2013年3月31日

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